¿Esta batería se recarga en unos segundos? ¿Una revolución para los smartphones y los coches eléctricos?
Las baterías de sodio no son una novedad, pero hasta ahora presentaban numerosas desventajas. Los científicos combinaron materiales anódicos de baterías convencionales con cátodos de supercondensadores, creando así un nuevo tipo de batería de iones de sodio que se destaca por su alta capacidad y rápida recargabilidad.
El sodio, mucho más abundante que el litio, hace que estas nuevas baterías sean potencialmente menos costosas y más sostenibles. Sin embargo, las anteriores baterías de sodio tenían un rendimiento inferior en términos de potencia y capacidad de almacenamiento en comparación con las de ion de litio, y necesitaban más tiempo para cargarse, lo cual limitaba sus aplicaciones.
En este nuevo estudio, los investigadores buscan superar estos defectos. Desarrollaron un tipo de ánodo innovador con partículas ultrafinas de sulfuro de hierro integradas en carbono dopado con azufre y grafeno, mejorando la conductividad y capacidad de almacenamiento de energía. Para el cátodo, utilizaron un "marco imidazolato zeolitico" (ZIF), una estructura cristalina porosa que combina iones metálicos con moléculas orgánicas, mejorando así la velocidad de carga y descarga de la batería.
El prototipo completo alcanzó una capacidad de almacenamiento de energía de 247 vatios-hora por kilogramo (Wh/kg) y podía entregar energía a una potencia de hasta 34 748 vatios por kilogramo (W/kg), superando ampliamente el rendimiento de las tecnologías existentes. Además, la batería mantuvo su eficiencia y rendimiento por más de 5 000 ciclos de carga y descarga, sugiriendo una mayor longevidad, crucial para aplicaciones como el almacenamiento de energía en la red eléctrica y los vehículos eléctricos.